淺談鐵路隧道的防水施工技術

張志富

摘 要：目前，隨著國民經濟的快速發展，鐵路已發展成為我國重要的交通運輸方式。鐵路隧道的防水工作是鐵路施工中應該重點注意的，鐵路隧道的水泄漏情況，不僅會加速襯砌混凝土的碳化，還會破壞隧道的結構，極可能會引發交通事故。通過講述一系列的鐵路施工方法，旨在防止因水滲漏而影響隧道的使用壽命，并根據隧道排水設計的原理和預防措施，在經濟和環境允許的條件下，確定施工技術的可行性。

關鍵詞：鐵路隧道；防水措施；施工技術；整治方法

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0064-02

1 概述

鐵路隧道建立在山村偏遠地區，其地質條件和水文條件等都有所不同，所以，施工時要遵循“因地制宜、綜合處理”的原則。建立鐵路隧道時，要特別注意防排水這一方面，嚴格遵循“防、排、截、堵”相結合的方法，確保設備和結構物的正常使用，保障隧道的使用壽命和行車安全。另外，施工人員還要加強隧道施工技術的學習，提高防水施工方面的水平，以達到設計的效果。

2 隧道的防排水設計原則

2.1 洞身防排水原則

隧道防排水在遵循因地制宜的“防、排、截、堵”原則之外，還要重視當地的生態環境，保護當地的花草樹木等，在經濟條件合理的情況下，達到防排水可靠的目的。

2.2 洞身防水的措施

2.2.1 結構防水

襯砌混凝土時，可以采用防水混凝土。在用普通混凝土時，如果其達不到防裂、防水的目的，可在混凝土中加入密實微膨脹劑，增加襯砌的密實度。

2.2.2 三縫防水

這里的“三縫”指的是沉降縫、環向施工縫和縱向施工縫，可用止水膏、橡膠止水帶等防水材料嵌縫進行防水。

2.2.3 模柱砼襯砌外防水

在襯砌初期，應設置EVA防水板并形成滲水通道，其外側應設無紡布，起到保護防水板的作用。隧道采用高分子單面自粘防水卷材，并用高抗聚苯乙烯排水板排地下水，防止洞壁滲水影響到施工。

2.2.4 用水泥、水玻璃雙槳液封堵裂隙

洞身裂隙出現滲水的時候，采用水泥、水玻璃雙槳液小導管注漿進行封堵。如果地下水上滲且集中時，可將地下水集中到隧道底部左右的縱向排水暗管中，并通過排水主管排出。

2.2.5 合理設計墻面縱向排水管

墻面的縱向排水管必須要符合設計要求，切記不可出現高程埋設不到位或出現波紋狀等情況，因為那樣不利于積水的排出。另外，還要用三通或多通管連接排水管插件，保證排水通暢。

2.3 隧道的排水設置

隧道的排水溝與洞外的天溝和截水溝形成完整的排水系統，可以將可能流入電纜溝的水及時排入集水溝，使洞內的積水順利排到洞外。

3 隧道滲漏水的形成和原因

能夠引起隧道滲漏水的原因有很多，具體來說主要有以下幾個方面。

3.1 設計原因

設計方面的原因主要表現在：①在設計隧道防水時，在山溝破碎帶或斷帶上沒有做好防水處理，導致大量雨水集中形成地表水，經過滲漏慢慢補給地下。在地表水長時間的侵蝕下，最終造成隧道的滲漏。②地基的不均勻沉降會造成補砌結構出現裂隙，特別是對不穩定的地基沒有進行處理的時候，就會增大裂隙產生的可能性，從而造成滲漏現象的發生。③隧道大多是在連綿不絕的山中挖掘，所以圍巖的壓力特別大。如果在襯砌的過程中過早地拆模，可能會導致圍巖的壓力過大，超過砌體設計的荷載，從而破壞其強度，導致裂隙的產生。

3.2 施工原因

施工方面的原因主要表現在：①在地下水壓比較大的地方，混凝土由于沒有按照放水級配的設計施工，使相應水壓高于抗滲標號，從而造成滲水現象發生；②混凝土由于搗固不夠密實而產生的蜂窩，會使大部分滲漏發生在局部，并且在施工的過程中，混凝土的硬化會蒸發多余的水分，特別是混凝土的拌和物在沉降水的過程中離析出的水，一部分會聚集在混凝土中形成開放性的毛細透水管，進而引發滲水；③灌注混凝土或混凝土養護不當，使混凝土的結合不嚴，從而產生漏水縫隙；④在進行拱與墻的施工時，拱墻的連接處不嚴產生滲漏；⑤預留的空洞在鋪設防水材料時，沒有按要求處理而形成的裂隙。

3.3 襯砌周圍的天然水pH值超標

襯砌周圍的天然水pH值超標，呈現酸性，常見的有酸鹽性、碳酸型等加鎂鹽性，對周圍的襯砌混凝土都具有一定的腐蝕作用，使混凝土產生裂隙。在雨水集中的季節這種現象尤為明顯，積水集中，從而會產生滲透的現象。

4 隧道防水技術和施工措施

4.1 防水混凝土防滲漏

防水混凝土主要是通過施工和材料這兩個方面，減少混凝土的空隙。混凝土是一種不均勻材料，其中包含著多種大大小小且形狀不同的孔隙，孔隙的特征不同，其形成的原因也有所不同。例如，施工孔隙是由于澆灌和振搗不均勻導致的，而構造孔隙是由于配比不當等原因導致的，所以，針對這種多孔體，就需要提高混凝土本身的密度，以此來堵塞漏水，從而達到防水的目的。

4.1.1 普通防水混凝土

普通混凝土的密實度和抗滲性沒有防水混凝土好，要想配制出質量良好的混凝土，就要根據混凝土的技術要求來調整配合比。

4.1.2 外加劑防水混凝土

普通混凝土的密實度和抗滲性是達不到標準的，要想獲得工程需要的混凝土，就需要在混凝土中加入少量有機或無機物，通過添加外加劑來改善混凝土的和易性，提高其密實度和抗滲性。按所添加外加劑種類的不同，可形成多種類型的防水混凝土：①防水混凝土。提高混凝土的密實度和抗滲性，并提高混凝土的和易性，減水劑起到了很大的作用。加入減水劑后，降低了拌和用水對水泥強烈的分散，從而改善了混凝土中的孔隙率，使孔隙率均勻顯著減少。②加氣劑防水混凝土。③三乙醇胺水防水混凝土。④氯化鐵防水混凝土。氯化鐵防水劑的主要成分是三氯化鐵和氯化亞鐵，它們能夠極大地提高混凝土的抗滲性能，是目前混凝土外加劑中最好的一種。

4.1.3 膨脹水泥混凝土

膨脹水泥混凝土是通過膨脹減少混凝土的體積收縮，并在水化的過程中產生大量的結晶體。通過體積膨脹，從內在因素減少孔隙，提高混凝土的抗裂性，這是一種提高混凝土防水能力的新途徑。

4.2 各種縫隙防漏

混凝土的襯砌一般都會出現縫隙，而及時處理這些縫隙是防止地下隧道滲漏的關鍵。

4.2.1 施工縫防漏

施工縫是防水工程中不可忽視的薄弱環節。施工縫是在混凝土襯砌時，沒有注意其灌注的時間而造成的，為了防止施工縫的形成，一般在鋪設第二層的時候，先將表面刷洗干凈，再鋪設20～25 cm厚的水泥砂漿。

4.2.2 沉降縫和伸縮縫防漏

沉降縫又被稱作變形縫，其主要是為防止襯砌因不均勻沉降或混凝土熱脹冷縮引起的開裂而預先留設的縫隙。這兩種縫隙也是引起滲漏水的主要所在，所以，襯砌工程應采用橡膠帶防水和瀝青防水等方法。其中，要求比較嚴格的襯砌工程必須用橡膠帶防水。

4.3 疏排水

為了減輕地下水對襯砌結構的壓力，應采取有效的排水方式（如：洞內排水溝、盲溝和沉井等），將地下水有效排除，從而進一步做好防水工作。

5 隧道滲漏水的整治方法

隧道滲漏水的整治方法可以分為點、縫、面三種形式。

5.1 點滲漏的整治

點滲漏的整治方法主要有直接堵塞法和注漿堵漏法兩種。當水壓不大且混凝土的密實度良好時，可用直接堵塞法，也就是將快凝材料捻成直徑接近圓孔的小團，待初凝時塞入孔中堵住漏水，并涂防水面層；在孔洞較大或密實性差時，可采用注漿堵漏法，向回填層或砌后的圍巖注漿，這是現如今隧道滲漏治理中最行之有效的方法之一。

5.2 縫滲漏的整治

要先知道形成裂縫的原因，并根據縫滲漏的程度采用注漿法進行整治。在滲漏水較嚴重的地方采用引水法，并用覆蓋防水砂漿將襯砌混凝土抹平連接成整體，使之恢復原有的剛度。

5.3 面滲漏的整治

大面積的滲漏可用刷圖防水層、抹壓防水層和噴涂防水層等方法。先采用排水降壓的方法，減少圍巖滲水的壓力。對于滲水面積較大、滲水較嚴重，并且混凝土表面腐蝕、風化較嚴重的區域，可先加強鋼筋混凝土護面防水，再進行混凝土澆筑，然后進行防水材料抹平。

6 結束語

隨著我國交通事業的高速發展，隧道的質量也受到人們的廣泛關注。隧道防水工程是整個施工的關鍵，施工設計時，一定要遵循當地的人文地理條件。施工人員施工時，要嚴格按照施工設計進行施工，做好防水工程質量的管理，加強防水各個環節的管控工作，這樣，隧道防水的問題就一定會解決。

參考文獻

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〔編輯：曹月〕